[发明专利]一种并联锂离子电池组虚拟连接与内阻增加故障辨识方法

权利要求书

1.一种并联锂离子电池组虚拟连接与内阻增加故障辨识方法，其特征在于，电池组由n节电池单体并联，包括以下步骤：

步骤(1)电池组的总电压一致，实时记录所述电池组总电流、极耳电压、总电压、n节电池单体表面温度；

步骤(2)将所述电池组等效为一个大的电池单体，基于等效电路模型ECM和递归最小二乘法RLS在线辨识电池阻抗；

步骤(3)判断估计的阻抗是否大于预设阈值，若是，则所述电池组存在阻抗增加故障，进一步计算其标准差STD；相反，则所述电池组无故障；

步骤(4)确定故障类型，若所述阻抗标准差大于预设阈值并且持续时间超出预设时间，则故障类型为虚拟连接；相反，则为内阻增加；

步骤(5)确定故障位置，若存在电池单体i的极耳电压在充电时低于其他电池，放电时高于其他电池，则所述电池单体i发生虚拟连接故障；若不存在电池单体i的极耳电压在充电时低于其他电池，放电时高于其他电池，继续判断是否存在电池单体j的温度高于其他电池，若判断结果为是，则所述电池单体j发生内阻增加故障；若判断结果为否，则估计是由于温度的滞后性引起，暂不做处理，进入下一取样时间计算；

步骤(6)划分故障等级，若所述电池单体i或j与其他电池的温度差异大于5℃，则认定当前故障为一级故障；否则为二级故障。

2.根据权利要求1所述的一种并联锂离子电池组虚拟连接与内阻增加故障辨识方法，其特征在于，所述步骤(1)中，记录所述电池组总电流、极耳电压、总电压、n节电池单体表面温度的采样周期为1s。

3.根据权利要求1所述的一种并联锂离子电池组虚拟连接与内阻增加故障辨识方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述大的电池单体阻抗包含了电池间的连接电阻。

4.根据权利要求1所述的一种并联锂离子电池组虚拟连接与内阻增加故障辨识方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述等效电路模型为一阶阻容RC模型。

5.根据权利要求1所述的一种并联锂离子电池组虚拟连接与内阻增加故障辨识方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述等效电路模型的方程为：

方程(1)经离散化表示成如下形式：

U_k+1＝(1-a₁)E_m,k+1+a₁U_k+a₂I_k+1+a₃I_k (2)

其中，

式中，U为等效电路模型中的等效大电池的端电压；U₁为极化电容C₁两端的电压，即极化电压；E_m为等效大电池的开路电压；C₁、R₁、R₀分别为等效大电池的极化电容，极化电阻和欧姆阻抗；I为通过等效大电池的电流；a₁、a₂、a₃为待估计参数C₁、R₁、R₀构成的未知参数；k为采样时刻；t为采样周期，t＝1s。

6.根据权利要求1所述的一种并联锂离子电池组虚拟连接与内阻增加故障辨识方法，其特征在于，所述步骤(2)中，等效大电池的最小二乘法方程形式为：

其中，

式中，是由输入电流I和输出端电压U构成的矢量；θ_k+1是由未知参数构成的矢量；a₀为a₁和电池开路电压E_m构成的未知参数，a₀＝(1-a₁)E_m；k表示采样时刻；ε_k+1为端电压的估计误差。